(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力する電動機と、該電動機と電力のやり取りが可能なリチウムイオン二次電池と、前記電動機と前記リチウムイオン二次電池との接続および該接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える電気自動車であって、
前記リチウムイオン二次電池に充放電される電流を検出する電流検出手段と、
前記リチウムイオン二次電池に蓄えられている蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
前記演算された蓄電割合が予め定められた所定割合以上のとき、前記接続解除手段により前記リチウムイオン二次電池と前記電動機との接続が解除されている場合には前記検出された電流のうちその絶対値が所定の閾値以上となる電流を積算し、前記接続解除手段により前記リチウムイオン二次電池と前記電動機とが接続されている場合には前記検出された電流のうちその絶対値が値０以上となる電流を積算する積算手段と、
前記積算された電流の積算値に基づいて前記リチウムイオン二次電池が過充電となる異常を判定する異常判定手段と、
を備える電気自動車。
【請求項２】
前記所定の閾値は、前記電流検出手段の固有のオフセット誤差に相当する値である請求項１に記載の電気自動車。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気自動車であって、
内燃機関と、
前記リチウムイオン二次電池と電力のやり取りが可能な発電機と、
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
前記接続解除手段により前記リチウム二次電池と前記電動機とが接続されている場合に、前記演算された蓄電割合が前記所定割合を上限とする制御目標範囲の制御中心に近づくよう前記リチウムイオン二次電池に充放電すべき充放電電力を設定して前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える電気自動車。
【請求項４】
走行用の動力を出力する電動機と、該電動機と電力のやり取りが可能なリチウムイオン二次電池と、前記電動機と前記リチウムイオン二次電池との接続および該接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える電気自動車における異常を判定する異常判定方法であって、
（ａ）前記リチウムイオン二次電池に蓄えられている蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算し、
（ｂ）前記演算された蓄電割合が予め定められた所定割合以上のとき、前記接続解除手段により前記リチウムイオン二次電池と前記電動機との接続が解除されている場合には前記検出された電流のうちその絶対値が所定の閾値以上となる電流を積算し、前記接続解除手段により前記リチウムイオン二次電池と前記電動機とが接続されている場合には前記検出された電流のうちその絶対値が値０以上となる電流を積算し、
（ｃ）前記積算された電流の積算値に基づいて前記リチウムイオン二次電池が過充電となる異常を判定する
異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力する電動機と、該電動機と電力のやり取りが可能なリチウムイオン二次電池と、前記電動機と前記リチウムイオン二次電池との接続および該接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える電気自動車およびこうした電気自動車における異常を判定する異常判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気自動車としては、走行用の動力を出力する電動機と、走行用の動力を出力するエンジンと、エンジンの出力を用いて発電する発電機と、電動機および発電機にシステムメインリレーを介して接続されニッケル水素電池で構成されたバッテリと、バッテリに入出力される電流を検出する電流センサとを備え、電流センサの検出値に対して電流センサのオフセット誤差に相当する分だけ放電側に一律にオフセット補正した値を積算することによりバッテリの蓄電割合ＳＯＣを演算し、演算した蓄電割合ＳＯＣが制御目標範囲の所定値となるようエンジンと電動機と発電機とを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電気自動車では、電流センサの検出値を放電側に一律にオフセット補正した値を蓄電割合ＳＯＣの積算に用いることにより、蓄電割合ＳＯＣを放電側の値としてバッテリの充電制御を促して蓄電割合ＳＯＣが制御目標範囲の下限近傍となるのを抑制している。これにより、蓄電割合ＳＯＣが制御目標範囲の下限近傍となるのに伴ってエンジンの動力が発電用に大きく割り振られるのを防止して、車両の動力性能が低下するのを防止できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７５００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した電気自動車のように、車両の動力性能を優先させるために蓄電割合ＳＯＣを放電側の値としてバッテリの充電制御を促すと、蓄電割合ＳＯＣが制御目標範囲の上限となりやすくなってバッテリが過充電されるおそれが生じてしまう。特に、バッテリとしてリチウムイオン二次電池を用いる場合には、ニッケル水素電池などに比して充電効率が高いため、システムメインリレーが接続されている場合にはわずかな電流が流れてもバッテリに充電されることにり、過充電のおそれがより高いものとなる。このため、電流センサの検出値に対してオフセット相当分を放電側に一律に補正した値を用いると、バッテリの適切な保護が困難となることがある。一方で、システムメインリレーの接続が解除されている場合には、電流センサにより検出された電流は通常はオフセット誤差の影響によるものであり一律に排除することも考えられるが、何らかの異常により実際には接続が解除できていなかったときにバッテリの保護を図ることができなくなってしまう。
【０００５】
本発明の電気自動車およびその異常判定方法は、リチウムイオン二次電池の過充電の異常をより適切に判定することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電気自動車およびその異常判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電気自動車は、
走行用の動力を出力する電動機と、該電動機と電力のやり取りが可能なリチウムイオン二次電池と、前記電動機と前記リチウムイオン二次電池との接続および該接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える電気自動車であって、
前記リチウムイオン二次電池に充放電される電流を検出する電流検出手段と、
前記リチウムイオン二次電池に蓄えられている蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
前記演算された蓄電割合が予め定められた所定割合以上のとき、前記接続解除手段により前記リチウムイオン二次電池と前記電動機との接続が解除されている場合には前記検出された電流のうちその絶対値が第１の閾値以上となる電流を積算し、前記接続解除手段により前記リチウムイオン二次電池と前記電動機とが接続されている場合には前記検出された電流のうちその絶対値が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値以上となる電流を積算する積算手段と、
前記積算された電流の積算値に基づいて前記リチウムイオン二次電池が過充電となる異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電気自動車では、電動機と電力のやり取りが可能なリチウムイオン二次電池に蓄えられている蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算し、演算した蓄電割合が予め定められた所定割合以上のとき、接続解除手段によりリチウムイオン二次電池と電動機との接続が解除されている場合にはリチウムイオン二次電池に充放電される電流として検出された電流のうちその絶対値が第１の閾値以上となる電流を積算し、接続解除手段によりリチウムイオン二次電池と電動機とが接続されている場合には検出された電流のうちその絶対値が第１の閾値よりも小さな第２の閾値以上となる電流を積算し、積算した電流の積算値に基づいてリチウムイオン二次電池が過充電となる異常を判定する。ここで、リチウムイオン二次電池と電動機との接続が解除されている場合には接続解除手段に何らかの異常が生じていない限りリチウムイオン二次電池は充電されないから、第１の閾値を用いて異常判定用の電流の積算を行なうことで過充電異常の誤判定を抑制することができる。一方、リチウムイオン二次電池と電動機とが接続されている場合には充電効率の高いリチウムイオン二次電池にはわずかな電流であっても充電されるから、第１の閾値より小さな第２の閾値を用いて異常判定用の電流の積算を行なうことで過充電異常の判定を優先させることができる。この結果、リチウムイオン二次電池と電動機とが接続されている場合と接続が解除されている場合とに応じて閾値を切り替えて異常判定用の電流を積算することができるから、リチウムイオン二次電池が過充電となる異常をより適切に判定することができる。
【０００９】
こうした本発明の電気自動車において、前記第２の閾値は、値０であるものとすることができる。こうすれば、リチウムイオン二次電池と電動機とが接続されている場合に、リチウムイオン二次電池に充放電されるすべての電流を異常判定用の積算に用いることができるから、より正確にリチウムイオン二次電池の過充電異常を判定することができる。
【００１０】
また、本発明の電気自動車において、前記第１の閾値は、前記電流検出手段の固有のオフセット誤差に相当する値とすることができる。こうすれば、リチウムイオン二次電池と電動機との接続が解除されている場合に、電流検出手段のオフセット誤差を積算するのを防止することができる。
【００１１】
さらに、本発明の電気自動車において、内燃機関と、前記リチウムイオン二次電池と電力のやり取りが可能な発電機と、車軸に接続された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記接続解除手段により前記リチウム二次電池と前記電動機とが接続されている場合に、前記演算された蓄電割合が前記所定割合を上限とする制御目標範囲の制御中心に近づくよう前記リチウムイオン二次電池に充放電される充放電電力を設定して前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、蓄電割合が予め定められた所定割合以上のときにリチウムイオン二次電池と電動機とが接続されている場合には制御目標範囲の制御中心に近付くよう放電側に制御されることになるから、第１の閾値よりも小さな第２の閾値を用いて異常判定用の電流の積算を行なうものとしても電流検出手段のオフセット誤差の影響により過充電異常を誤判定するおそれは少ないものとなる。
【００１２】
本発明の異常判定方法は、
走行用の動力を出力する電動機と、該電動機と電力のやり取りが可能なリチウムイオン二次電池と、前記電動機と前記リチウムイオン二次電池との接続および該接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える電気自動車における異常を判定する異常判定方法であって、
（ａ）前記リチウムイオン二次電池に蓄えられている蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算し、
（ｂ）前記演算された蓄電割合が予め定められた所定割合以上のとき、前記接続解除手段により前記リチウムイオン二次電池と前記電動機との接続が解除されている場合には前記検出された電流のうちその絶対値が第１の閾値以上となる電流を積算し、前記接続解除手段により前記リチウムイオン二次電池と前記電動機とが接続されている場合には前記検出された電流のうちその絶対値が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値以上となる電流を積算し、
（ｃ）前記積算された電流の積算値に基づいて前記リチウムイオン二次電池が過充電となる異常を判定する
ことを要旨とする。
【００１３】
この本発明の異常判定方法では、電動機と電力のやり取りが可能なリチウムイオン二次電池に蓄えられている蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算し、演算した蓄電割合が予め定められた所定割合以上のとき、接続解除手段によりリチウムイオン二次電池と電動機との接続が解除されている場合にはリチウムイオン二次電池に充放電される電流として検出された電流のうちその絶対値が第１の閾値以上となる電流を積算し、接続解除手段によりリチウムイオン二次電池と電動機とが接続されている場合には検出された電流のうちその絶対値が第１の閾値よりも小さな第２の閾値以上となる電流を積算し、積算した電流の積算値に基づいてリチウムイオン二次電池が過充電となる異常を判定する。ここで、リチウムイオン二次電池と電動機との接続が解除されている場合には接続解除手段に何らかの異常が生じていない限りリチウムイオン二次電池は充電されないから、第１の閾値を用いて異常判定用の電流の積算を行なうことで過充電異常の誤判定を抑制することができる。一方、リチウムイオン二次電池と電動機とが接続されている場合には充電効率の高いリチウムイオン二次電池にはわずかな電流であっても充電されるから、第１の閾値より小さな第２の閾値を用いて異常判定用の電流の積算を行なうことで過充電異常の判定を優先させることができる。この結果、リチウムイオン二次電池と電動機とが接続されている場合と接続が解除されている場合とに応じて閾値を切り替えて異常判定用の電流を積算することができるから、リチウムイオン二次電池が過充電となる異常をより適切に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】不感帯ガード値Ｉｇｒｄに所定値Ｉｓｅｔを設定した場合の充放電電流Ｉｂの入力電流と積算電流との関係を示す説明図である。
【図５】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図６】変形例の電気自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例としての電気自動車であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して接続された駆動軸３６に動力を出力する動力システム２１と、この動力システム２１を含めて車両の起動制御装置として機能する電源用電子制御ユニット（以下、電源ＥＣＵという。）７２と、を備える。
【００１７】
動力システム２１は、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという。）４０と、リチウムイオン二次電池として構成された高圧バッテリ５０と、高圧バッテリ５０とインバータ４１，４２との接続と接続の解除とを行なうシステムメインリレー４４と、例えば鉛蓄電池として構成された低圧バッテリ５４と、システムメインリレー４４を介して高圧バッテリ５０が接続された高電圧系の電力を降圧して低圧バッテリ５４が接続された低電圧系に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ５６と、高圧バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという。）５２と、動力システム２１全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。なお、各ＥＣＵは、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートなどを備える。
【００１８】
バッテリＥＣＵ５２には、高圧バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、高圧バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからの電圧Ｖｂ，高圧バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，高圧バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じて高圧バッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、高圧バッテリ５０を管理するために電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて高圧バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、高圧バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、高圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。なお、充放電電流Ｉｂは、放電側を正，充電側を負とするものとした。
【００１９】
電源ＥＣＵ７２には、運転席前面のパネルに取り付けられて車両のシステム起動やシステム停止などを指示するパワースイッチ８０からのプッシュ信号やブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰなどが入力されており、電源ＥＣＵ７２からは、動力システム２１を起動するための起動信号や図示しない電源リレーをオンオフするための制御信号などが出力されている。電源ＥＣＵ７２は、車両がシステム停止された状態でパワースイッチ８０からプッシュ信号を入力したときに図示しない電源リレーをオンとし、電源リレーをオンしている状態でパワースイッチ８０からプッシュ信号を入力したときに電源リレーをオフとする。なお、電源リレーがオンされると、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ＨＶＥＣＵ７０などの各ＥＣＵや図示しないオーディオ機器などに低圧バッテリ５４からの電力が供給される。また、電源ＥＣＵ７２は、車両がシステム停止されたブレーキオンの状態でパワースイッチ８０が押されてプッシュ信号を入力したときに動力システム２１を起動するためのシステム起動信号をＨＶＥＣＵ７０に出力し、システム起動している最中の停車時にブレーキオンの状態でパワースイッチ８０が押されてプッシュ信号を入力したときに動力システム２１を停止するためのシステム停止信号をＨＶＥＣＵ７０に出力する。
【００２０】
ＨＶＥＣＵ７０には、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，電源ＥＣＵ７２からのシステム起動信号やシステム停止信号などが入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０からは、システムメインリレー４４のオンオフを制御するための制御信号やＤＣ／ＤＣコンバータ５６への制御信号などが出力されている。なお、ＨＶＥＣＵ７０は、電源ＥＣＵ７２からシステム起動信号が入力されたときには動力システム２１が起動可能な状態であることを確認してシステムメインリレー４４にオン信号を出力し、電源ＥＣＵ７２からシステム停止信号が入力されたときには必要なシステム停止処理を行なってシステムメインリレー４４にオフ信号を出力する。また、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，電源ＥＣＵ７２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，電源ＥＣＵ７２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に要求される要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを運転制御する。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２との運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力と高圧バッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に高圧バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。ここで、充放電運転モードでは、高圧バッテリ５０の充放電に必要な電力である充放電要求パワーは、高圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御目標範囲内（例えば、下限値が４０％で上限値が７０％など）となるよう設定される。図２に、蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーとの関係の一例を示す。充放電要求パワーは、蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊に近付くよう、図示するように、蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊以上のときには蓄電割合ＳＯＣが高くなるほど大きくなる傾向に放電側の電力が設定され、蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊以下のときには蓄電割合ＳＯＣが低くなるほど絶対値が大きくなる傾向に充電側の電力が設定される。
【００２２】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に高圧バッテリ５０の過充電の異常を判定するための動作について説明する。図３はＨＶＥＣＵ７０により実行される異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、システム起動されている場合やシステム停止中であっても図示しない電源リレーがオンされている場合に所定時間（数ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
【００２３】
異常判定処理ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０の図示しないＣＰＵは、まず、高圧バッテリ５０への充放電電流Ｉｂや高圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、充放電電流Ｉｂは、電流センサ５１ｂにより検出されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。また、蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて演算されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。こうしてデータを入力すると、入力した高圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御目標範囲の上限Ｓｈｉ（例えば、７０％など）以上であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、蓄電割合ＳＯＣが上限Ｓｈｉ以上でないときには、高圧バッテリ５０が過充電異常となるおそれはないと判断して、電流積算値Ｃを値０にリセットして（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。なお、電流積算値Ｃについては後述する。
【００２４】
一方、蓄電割合ＳＯＣが上限Ｓｈｉ以上であるときには、システムメインリレー４４が接続中であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、システムメインリレー４４が接続中であるか否かの判定は、システムメインリレー４４に対してオン信号を出力した状態かオフ信号を出力した状態かのいずれであるかに基づいて判定するものとした。そして、システムメインリレー４４が接続中のときには不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定し（ステップＳ１３０）、接続中ではないときには不感帯ガード値Ｉｇｒｄに所定値Ｉｓｅｔを設定する（ステップＳ１４０）。この不感帯ガード値Ｉｇｒｄは、入力された充放電電流Ｉｂのうち後述する電流値の積算処理において積算対象から除外する範囲を定めるものである。ここで、電流センサ５１ｂの測定値である充放電電流Ｉｂには、電流センサ５１ｂのオフセット誤差が含まれており、そのオフセット誤差は、電流センサ５１ｂの仕様などからセンサ固有の値を予め把握することができる。そして、所定値Ｉｓｅｔは、実施例では、電流センサ５１ｂの固有のオフセット誤差に相当する値として、例えば４Ａ（不感帯の範囲としては±４Ａ）などに定められているものとした。こうして不感帯ガード値Ｉｇｒｄを設定すると、入力した充放電電流Ｉｂの絶対値が不感帯ガード値Ｉｇｒｄ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１５０）、充放電電流Ｉｂの絶対値が不感帯ガード値Ｉｇｒｄ以上であるときには、入力した充放電電流Ｉｂに本ルーチンの実行の間隔を時間（ｈ）の単位で示した実行間隔Ｔｓｔｅｐを乗じたものを前回このルーチンで算出された電流積算値Ｃから減じることにより新たな電流積算値Ｃを計算する（ステップＳ１６０）。なお、充放電電流Ｉｂは放電側を正，充電側を負としているから、放電されるほど電流積算値Ｃは小さくなり、充電されるほど電流積算値Ｃは大きくなる。また、電流積算値Ｃの単位としては、充放電電流Ｉｂに実行間隔Ｔｓｔｅｐを乗じることから［Ａｈ］となる。ここで、システムメインリレー４４がオフされているときに、不感帯ガード値Ｉｇｒｄに所定値Ｉｓｅｔを設定した場合の充放電電流Ｉｂの入力電流と積算電流との関係を図４に示す。図示するように、不感帯ガード値Ｉｇｒｄに所定値Ｉｓｅｔが設定された不感帯（±Ｉｓｅｔの範囲）内の積算電流は値０となる。このように、システムリレー４４がオフされているときには不感帯ガード値Ｉｇｒｄに所定値Ｉｓｅｔを設定することで、入力された充放電電流Ｉｂのうち所定値Ｉｓｅｔを超える電流が電流積算値Ｃに積算されることになる。一方、システムメインリレー４４がオンされているときには不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定するから、実質的には不感帯ガード値Ｉｇｒｄは不感帯として機能することなく、入力された充放電電流Ｉｂのすべてが電流積算値Ｃに積算されることになる。
【００２５】
こうして電流積算値Ｃを計算すると、計算した電流積算値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１７０）、電流積算値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ以上のときには高圧バッテリ５０が過充電となる過充電異常と判定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｃｒｅｆは、高圧バッテリ５０が過充電となることを判定するための閾値として、例えば、０．１Ａｈなどの値を用いることができる。なお、過充電異常と判定すると、運転席前面のパネルに設けられた異常ランプを点灯すると共に過充電異常をダイアグ出力し、システムメインリレー４４をオフして高圧バッテリ５０を駆動システム２１と切り離す処理などが行なわれる。一方、ステップＳ１５０で充放電電流Ｉｂの絶対値が不感帯ガード値Ｉｇｒｄ以上ではないとき、あるいは、ステップＳ１７０で電流積算値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ以上ではないときには、そのまま本ルーチンを終了する。
【００２６】
ここで、システムメインリレー４４がオフされている場合とオンされている場合とで不感帯ガード値Ｉｇｒｄに異なる値を設定する理由について説明する。まず、システムメインリレー４４がオフされている場合には、本来的には高圧バッテリ５０が充放電されることはなく電流センサ５１ｂの充放電電流Ｉｂはオフセット誤差の影響によるものと考えられるから、不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定すると積算電流値Ｃにはオフセット誤差のみが積算されて過充電異常を誤判定するおそれがある。ただし、システムメインリレー４４のオンオフの判定をシステムメインリレー４４に対して出力した信号により行なうものとしたから、オフ信号を出力した状態であるにも拘わらず溶着などの何らかの異常により実際にはオフされていないことも考えられる。このため、オフセット誤差の影響として充放電電流Ｉｂを積算対象からすべて排除すると、過充電異常を判定できないおそれがある。これらのことから、システムメインリレー４４がオフされている場合には、不感帯ガード値Ｉｇｒｄにオフセット誤差に相当する所定値Ｉｓｅｔを設定することで、オフセット誤差の影響による過充電異常の誤判定を防止しつつシステムメインリレー４４が実際にはオフされていなかった場合の高圧バッテリ５０の保護を図っているのである。一方、システムメインリレー４４がオンされている場合には、リチウムイオン二次電池はニッケル水素電池などに比して充電効率が高く微少な電流であっても充電されるから、不感帯ガード値Ｉｇｒｄに所定値Ｉｓｅｔを設定すると、微少な電流が積算電流値Ｃに反映されない場合が生じて過充電異常を適切に判定できないおそれがある。このため、システムメインリレー４４がオンされている場合には、不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定して微少な電流を積算電流値Ｃに反映させることで、高圧バッテリ５０の過充電異常に対する保護を優先しているのである。なお、不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定することにより、オフセット誤差の影響を排除できないものとなるが、システムメインリレー４４がオンで蓄電割合ＳＯＣが上限Ｓｈｉ以上の場合、通常は充放電要求パワーに放電側に大きな値が設定されて蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊となるよう制御される結果、蓄電割合ＳＯＣが上限Ｓｈｉを下回り電流積算値Ｃが値０にリセットされることになる。このため、システムメインリレー４４がオンされている場合に、オフセット誤差の影響を排除できなくても、過充電異常の誤判定をするおそれは少ないものといえる。このように、システムメインリレー４４がオフされている場合とオンされている場合とで不感帯ガード値Ｉｇｒｄに異なる値を設定することで、充放電電流Ｉｂのうち異常判定用の積算電流値Ｃの積算対象とするか否かの判定の閾値を切り替えることができるから、リチウムイオン二次電池として構成された高圧バッテリ５０の過充電異常をより適切に判定することができるのである。システムメインリレー４４がオフされている場合とオンされている場合とで不感帯ガード値Ｉｇｒｄに異なる値を設定するのは、こうした理由による。
【００２７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、リチウムイオン二次電池として構成された高圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御目標範囲の上限Ｓｈｉ以上となったとき、システムメインリレー４４がオフの場合に不感帯ガード値Ｉｇｒｄに所定値Ｉｓｅｔを設定しシステムメインリレー４４がオンの場合に不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定して、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂのうちその絶対値が不感帯ガード値Ｉｇｒｄ以上となる電流を積算することにより電流積算値Ｃを計算し、計算した電流積算値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ以上のときに高圧バッテリ５０の過充電異常と判定するから、システムメインリレー４４がオフの場合にはオフセット誤差の影響を排除して過充電異常の誤判定を防止することができシステムメインリレー４４がオンの場合には微少な電流も積算して過充電異常を判定することができるから、高圧バッテリ５０の過充電異常をより適切に判定することができる。
【００２８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、システムメインリレー４４がオンの場合には不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定するものとしたが、これに限られず、システムメインリレー４４がオフの場合に不感帯ガード値Ｉｇｒｄに設定される値（所定値Ｉｓｅｔ）よりも小さな値を設定するものであればよい。ただし、リチウムイオン二次電池は、充電効率が高く微小な電流であっても充電されるため、実施例のように不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定するものが好ましい。
【００２９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、システムメインリレー４４がオフのときには不感帯ガード値Ｉｇｒｄに電流センサ５１ｂのオフセット誤差に相当する所定値Ｉｓｅｔを設定するものとしたが、これに限られず、オフセット誤差に相当する値よりも大きな値や小さな値などを設定するものとしてもよい。
【００３０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介して接続されたエンジン２２およびモータＭＧ１と、駆動軸３６に動力を入出力するモータＭＧ２と、を備えるいわゆるパラレル型のハイブリッド自動車２０に適用するものとしたが、電動機からの動力を用いて走行するものであればよいから、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、エンジン２２に発電用のモータＭＧ１が取り付けられると共に走行用のモータＭＧ２を備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車１２０に適用するものとしてもよいし、図６の変形例の電気自動車２２０に例示するように、走行用の動力を出力するモータＭＧを備える単純な電気自動車に適用するものとしてもよい。また、電気自動車の形態だけでなく、これらの電気自動車における異常を判定する異常判定方法の形態としてもよい。
【００３１】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２が「電動機」に相当し、リチウムイオン二次電池として構成された高圧バッテリ５０が「リチウムイオン二次電池」に相当し、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と高圧バッテリ５０との接続と接続の解除とを行なうシステムメインリレー４４が「接続解除手段」に相当し、高圧バッテリ５０に充放電される充放電電流Ｉｂを検出する電流センサ５１ｂが「電流検出手段」に相当し、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて高圧バッテリ５０に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算するバッテリＥＣＵ５２が「蓄電割合演算手段」に相当し、高圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御目標範囲の上限Ｓｈｉ以上となったときにシステムメインリレー４４がオフの場合に不感帯ガード値Ｉｇｒｄに所定値Ｉｓｅｔを設定しシステムメインリレー４４がオンの場合に不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定して電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂのうちその絶対値が不感帯ガード値Ｉｇｒｄ以上となる電流を積算することにより電流積算値Ｃを計算する図３のステップＳ１１０〜Ｓ１６０の処理を実行するＨＶＥＣＵ７０が「積算手段」に相当し、電流積算値Ｃを閾値Ｃｒｅｆと比較することにより高圧バッテリ５０の過充電の異常を判定する図３のステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理を実行するＨＶＥＣＵ７０が「異常判定手段」に相当する。また、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１が「発電機」に相当し、プラネタリギヤ３０が「遊星歯車機構」に相当し、高圧バッテリ５０の充放電に必要な電力である充放電要求パワーを高圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊以上のときには蓄電割合ＳＯＣが高くなるほど大きくなる傾向に放電側の電力を設定し蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊以下のときには蓄電割合ＳＯＣが低くなるほど絶対値が大きくなる傾向に充電側の電力を設定するＨＶＥＣＵ７０が「制御手段」に相当する。
【００３２】
ここで、ハイブリッド車において、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に走行用の動力を出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「接続解除手段」としては、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と高圧バッテリ５０との接続と接続の解除とを行なうシステムメインリレー４４に限定されるものではなく、電動機とリチウムイオン二次電池との接続および接続の解除を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「電流検出手段」としては、高圧バッテリ５０に充放電される充放電電流Ｉｂを検出する電流センサ５１ｂに限定されるものではなく、リチウムイオン二次電池に充放電される電流を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電割合演算手段」としては、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて高圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを演算するものに限定されるものではなく、高圧バッテリ５０の端子間電圧に基づいて設定するものなど、リチウムイオン二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「積算手段」としては、高圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御目標範囲の上限Ｓｈｉ以上となったときにシステムメインリレー４４がオフの場合に不感帯ガード値Ｉｇｒｄに所定値Ｉｓｅｔを設定しシステムメインリレー４４がオンの場合に不感帯ガード値Ｉｇｒｄに値０を設定して電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂのうちその絶対値が不感帯ガード値Ｉｇｒｄ以上となる電流を積算することにより電流積算値Ｃを計算するものに限定されるものではなく、演算された蓄電割合が予め定められた所定割合以上のとき、接続解除手段によりリチウムイオン二次電池と電動機との接続が解除されている場合には検出された電流のうちその絶対値が第１の閾値以上となる電流を積算し、接続解除手段によりリチウムイオン二次電池と電動機とが接続されている場合には検出された電流のうちその絶対値が第１の閾値よりも小さな第２の閾値以上となる電流を積算するものであれば如何なるものとしても構わない。「異常判定手段」としては、電流積算値Ｃを閾値Ｃｒｅｆと比較することにより高圧バッテリ５０の過充電の異常を判定するものに限定されるものではなく、積算された電流の積算値に基づいてリチウムイオン二次電池が過充電となる異常を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００３３】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３４】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、電気自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２１  駆動システム、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４４  システムメインリレー、５０  高圧バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  低圧バッテリ、５６  ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、７２  電源用電子制御ユニット（電源ＥＣＵ）、８０  パワースイッチ、８２  シフトポジションセンサ、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、２２０  電気自動車、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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